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;#
;# lc3os.asm -- the LC-3 operating system
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;# "Copyright (c) 2003 by Steven S. Lumetta."
;#
;# Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
;# documentation for any purpose, without fee, and without written
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;# and the following two paragraphs appear in all copies of this software,
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;# THE AUTHOR SPECIFICALLY DISCLAIMS ANY WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
;# LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
;# A PARTICULAR PURPOSE. THE SOFTWARE PROVIDED HEREUNDER IS ON AN "AS IS"
;# BASIS, AND THE AUTHOR NO OBLIGATION TO PROVIDE MAINTENANCE, SUPPORT,
;# UPDATES, ENHANCEMENTS, OR MODIFICATIONS."
;#
;# Author: Steve Lumetta
;# Version: 1
;# Creation Date: 18 October 2003
;# Filename: lc3os.asm
;# History:
;# SSL 1 18 October 2003
;# Copyright notices and Gnu Public License marker added.
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; the interrupt vector table
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.FILL BAD_INT ; x49
.FILL BAD_INT ; x4A
.FILL BAD_INT ; x4B
.FILL BAD_INT ; x4C
.FILL BAD_INT ; x4D
.FILL BAD_INT ; x4E
.FILL BAD_INT ; x4F
.FILL BAD_INT ; x50
.FILL BAD_INT ; x51
.FILL BAD_INT ; x52
.FILL BAD_INT ; x53
.FILL BAD_INT ; x54
.FILL BAD_INT ; x55
.FILL BAD_INT ; x56
.FILL BAD_INT ; x57
.FILL BAD_INT ; x58
.FILL BAD_INT ; x59
.FILL BAD_INT ; x5A
.FILL BAD_INT ; x5B
.FILL BAD_INT ; x5C
.FILL BAD_INT ; x5D
.FILL BAD_INT ; x5E
.FILL BAD_INT ; x5F
.FILL BAD_INT ; x60
.FILL BAD_INT ; x61
.FILL BAD_INT ; x62
.FILL BAD_INT ; x63
.FILL BAD_INT ; x64
.FILL BAD_INT ; x65
.FILL BAD_INT ; x66
.FILL BAD_INT ; x67
.FILL BAD_INT ; x68
.FILL BAD_INT ; x69
.FILL BAD_INT ; x6A
.FILL BAD_INT ; x6B
.FILL BAD_INT ; x6C
.FILL BAD_INT ; x6D
.FILL BAD_INT ; x6E
.FILL BAD_INT ; x6F
.FILL BAD_INT ; x70
.FILL BAD_INT ; x71
.FILL BAD_INT ; x72
.FILL BAD_INT ; x73
.FILL BAD_INT ; x74
.FILL BAD_INT ; x75
.FILL BAD_INT ; x76
.FILL BAD_INT ; x77
.FILL BAD_INT ; x78
.FILL BAD_INT ; x79
.FILL BAD_INT ; x7A
.FILL BAD_INT ; x7B
.FILL BAD_INT ; x7C
.FILL BAD_INT ; x7D
.FILL BAD_INT ; x7E
.FILL BAD_INT ; x7F
.FILL BAD_INT ; x80
.FILL BAD_INT ; x81
.FILL BAD_INT ; x82
.FILL BAD_INT ; x83
.FILL BAD_INT ; x84
.FILL BAD_INT ; x85
.FILL BAD_INT ; x86
.FILL BAD_INT ; x87
.FILL BAD_INT ; x88
.FILL BAD_INT ; x89
.FILL BAD_INT ; x8A
.FILL BAD_INT ; x8B
.FILL BAD_INT ; x8C
.FILL BAD_INT ; x8D
.FILL BAD_INT ; x8E
.FILL BAD_INT ; x8F
.FILL BAD_INT ; x90
.FILL BAD_INT ; x91
.FILL BAD_INT ; x92
.FILL BAD_INT ; x93
.FILL BAD_INT ; x94
.FILL BAD_INT ; x95
.FILL BAD_INT ; x96
.FILL BAD_INT ; x97
.FILL BAD_INT ; x98
.FILL BAD_INT ; x99
.FILL BAD_INT ; x9A
.FILL BAD_INT ; x9B
.FILL BAD_INT ; x9C
.FILL BAD_INT ; x9D
.FILL BAD_INT ; x9E
.FILL BAD_INT ; x9F
.FILL BAD_INT ; xA0
.FILL BAD_INT ; xA1
.FILL BAD_INT ; xA2
.FILL BAD_INT ; xA3
.FILL BAD_INT ; xA4
.FILL BAD_INT ; xA5
.FILL BAD_INT ; xA6
.FILL BAD_INT ; xA7
.FILL BAD_INT ; xA8
.FILL BAD_INT ; xA9
.FILL BAD_INT ; xAA
.FILL BAD_INT ; xAB
.FILL BAD_INT ; xAC
.FILL BAD_INT ; xAD
.FILL BAD_INT ; xAE
.FILL BAD_INT ; xAF
.FILL BAD_INT ; xB0
.FILL BAD_INT ; xB1
.FILL BAD_INT ; xB2
.FILL BAD_INT ; xB3
.FILL BAD_INT ; xB4
.FILL BAD_INT ; xB5
.FILL BAD_INT ; xB6
.FILL BAD_INT ; xB7
.FILL BAD_INT ; xB8
.FILL BAD_INT ; xB9
.FILL BAD_INT ; xBA
.FILL BAD_INT ; xBB
.FILL BAD_INT ; xBC
.FILL BAD_INT ; xBD
.FILL BAD_INT ; xBE
.FILL BAD_INT ; xBF
.FILL BAD_INT ; xC0
.FILL BAD_INT ; xC1
.FILL BAD_INT ; xC2
.FILL BAD_INT ; xC3
.FILL BAD_INT ; xC4
.FILL BAD_INT ; xC5
.FILL BAD_INT ; xC6
.FILL BAD_INT ; xC7
.FILL BAD_INT ; xC8
.FILL BAD_INT ; xC9
.FILL BAD_INT ; xCA
.FILL BAD_INT ; xCB
.FILL BAD_INT ; xCC
.FILL BAD_INT ; xCD
.FILL BAD_INT ; xCE
.FILL BAD_INT ; xCF
.FILL BAD_INT ; xD0
.FILL BAD_INT ; xD1
.FILL BAD_INT ; xD2
.FILL BAD_INT ; xD3
.FILL BAD_INT ; xD4
.FILL BAD_INT ; xD5
.FILL BAD_INT ; xD6
.FILL BAD_INT ; xD7
.FILL BAD_INT ; xD8
.FILL BAD_INT ; xD9
.FILL BAD_INT ; xDA
.FILL BAD_INT ; xDB
.FILL BAD_INT ; xDC
.FILL BAD_INT ; xDD
.FILL BAD_INT ; xDE
.FILL BAD_INT ; xDF
.FILL BAD_INT ; xE0
.FILL BAD_INT ; xE1
.FILL BAD_INT ; xE2
.FILL BAD_INT ; xE3
.FILL BAD_INT ; xE4
.FILL BAD_INT ; xE5
.FILL BAD_INT ; xE6
.FILL BAD_INT ; xE7
.FILL BAD_INT ; xE8
.FILL BAD_INT ; xE9
.FILL BAD_INT ; xEA
.FILL BAD_INT ; xEB
.FILL BAD_INT ; xEC
.FILL BAD_INT ; xED
.FILL BAD_INT ; xEE
.FILL BAD_INT ; xEF
.FILL BAD_INT ; xF0
.FILL BAD_INT ; xF1
.FILL BAD_INT ; xF2
.FILL BAD_INT ; xF3
.FILL BAD_INT ; xF4
.FILL BAD_INT ; xF5
.FILL BAD_INT ; xF6
.FILL BAD_INT ; xF7
.FILL BAD_INT ; xF8
.FILL BAD_INT ; xF9
.FILL BAD_INT ; xFA
.FILL BAD_INT ; xFB
.FILL BAD_INT ; xFC
.FILL BAD_INT ; xFD
.FILL BAD_INT ; xFE
.FILL BAD_INT ; xFF
OS_START ; machine starts executing at x0200
LEA R0,OS_START_MSG ; print a welcome message
PUTS
HALT
OS_START_MSG .STRINGZ "\nA new and improved LC-3 simulator and GUI for the LC-3 ISA\nCopyright (C) 2016 Michael Bartling and Jimmy Brisson\nThis program is free software: you can redistribute it and/or modify\nit under the terms of the GNU General Public License as published by\nthe Free Software Foundation, either version 3 of the License, or\n(at your option) any later version.\n\nThis program is distributed in the hope that it will be useful,\nbut WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\nMERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the\nGNU General Public License for more details.\n\nYou should have received a copy of the GNU General Public License\nalong with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.\n"
OS_KBSR .FILL xFE00
OS_KBDR .FILL xFE02
OS_DSR .FILL xFE04
OS_DDR .FILL xFE06
OS_MCR .FILL xFFFE
MASK_HI .FILL x7FFF
LOW_8_BITS .FILL x00FF
TOUT_R1 .BLKW 1
TIN_R7 .BLKW 1
OS_R0 .BLKW 1
OS_R1 .BLKW 1
OS_R2 .BLKW 1
OS_R3 .BLKW 1
OS_R7 .BLKW 1
TRAP_GETC
LDI R0,OS_KBSR ; wait for a keystroke
BRzp TRAP_GETC
LDI R0,OS_KBDR ; read it and return
RET
TRAP_OUT
ST R1,TOUT_R1 ; save R1
TRAP_OUT_WAIT
LDI R1,OS_DSR ; wait for the display to be ready
BRzp TRAP_OUT_WAIT
STI R0,OS_DDR ; write the character and return
LD R1,TOUT_R1 ; restore R1
RET
TRAP_PUTS
ST R0,OS_R0 ; save R0, R1, and R7
ST R1,OS_R1
ST R7,OS_R7
ADD R1,R0,#0 ; move string pointer (R0) into R1
TRAP_PUTS_LOOP
LDR R0,R1,#0 ; write characters in string using OUT
BRz TRAP_PUTS_DONE
OUT
ADD R1,R1,#1
BRnzp TRAP_PUTS_LOOP
TRAP_PUTS_DONE
LD R0,OS_R0 ; restore R0, R1, and R7
LD R1,OS_R1
LD R7,OS_R7
RET
TRAP_IN
ST R7,TIN_R7 ; save R7 (no need to save R0, since we
; overwrite later
LEA R0,TRAP_IN_MSG ; prompt for input
PUTS
GETC ; read a character
OUT ; echo back to monitor
ST R0,OS_R0 ; save the character
AND R0,R0,#0 ; write a linefeed, too
ADD R0,R0,#10
OUT
LD R0,OS_R0 ; restore the character
LD R7,TIN_R7 ; restore R7
RET
TRAP_PUTSP
; NOTE: This trap will end when it sees any NUL, even in
; packed form, despite the P&P second edition's requirement
; of a double NUL.
ST R0,OS_R0 ; save R0, R1, R2, R3, and R7
ST R1,OS_R1
ST R2,OS_R2
ST R3,OS_R3
ST R7,OS_R7
ADD R1,R0,#0 ; move string pointer (R0) into R1
TRAP_PUTSP_LOOP
LDR R2,R1,#0 ; read the next two characters
LD R0,LOW_8_BITS ; use mask to get low byte
AND R0,R0,R2 ; if low byte is NUL, quit printing
BRz TRAP_PUTSP_DONE
OUT ; otherwise print the low byte
AND R0,R0,#0 ; shift high byte into R0
ADD R3,R0,#8
TRAP_PUTSP_S_LOOP
ADD R0,R0,R0 ; shift R0 left
ADD R2,R2,#0 ; move MSB from R2 into R0
BRzp TRAP_PUTSP_MSB_0
ADD R0,R0,#1
TRAP_PUTSP_MSB_0
ADD R2,R2,R2 ; shift R2 left
ADD R3,R3,#-1
BRp TRAP_PUTSP_S_LOOP
ADD R0,R0,#0 ; if high byte is NUL, quit printing
BRz TRAP_PUTSP_DONE
OUT ; otherwise print the low byte
ADD R1,R1,#1 ; and keep going
BRnzp TRAP_PUTSP_LOOP
TRAP_PUTSP_DONE
LD R0,OS_R0 ; restore R0, R1, R2, R3, and R7
LD R1,OS_R1
LD R2,OS_R2
LD R3,OS_R3
LD R7,OS_R7
RET
TRAP_HALT
; an infinite loop of lowering OS_MCR's MSB
LEA R0,TRAP_HALT_MSG ; give a warning
PUTS
LDI R0,OS_MCR ; halt the machine
LD R1,MASK_HI
AND R0,R0,R1
STI R0,OS_MCR
BRnzp TRAP_HALT ; HALT again...
BAD_TRAP
; print an error message, then HALT
LEA R0,BAD_TRAP_MSG ; give an error message
PUTS
BRnzp TRAP_HALT ; execute HALT
; interrupts aren't really defined, since privilege doesn't
; quite work
INT_PRIV RTI
INT_ILL RTI
BAD_INT RTI
TRAP_IN_MSG .STRINGZ "\nInput a character> "
TRAP_HALT_MSG .STRINGZ "\n\n--- halting the LC-3 ---\n\n"
BAD_TRAP_MSG .STRINGZ "\n\n--- undefined trap executed ---\n\n"
.END